Ingegneria del SW
Nathalie Morey
E-mail
[email protected]
19/12/2015
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Programma
Principi di ingegneria del software
Processo software
Ciclo di vita
Definizione del problema
Analisi dei requisiti e specifiche: modelli semantici, data-flow, viewpoint,
metodi formali, concezione object, reti di Petri
Progettazione
Collaudo
Mantenimento, re-engineering
Gestione della configurazione
Qualità: garanzia, norme, metriche
Gestione manageriale: personale, costo, pianifica
Riuso
Design Pattern
UML
Presentazione corso
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Riferimenti
 C.Ghezzi, M.Jazayeri, D.Mandrioli, "Fundamentals of Software Engineering"
Prentice -Hall, 1991
 I.Sommerville, "Software Engineering", 5th ed.
Addison Wesley, 1995
 G.Kotonya, I.Sommerville, "Requirements Engineering"
Wiley, 1997
 Roger S.Pressman, "Principi di Ingegneria del Software", 3rd Ed.
Academic Press, 2002
 Shari Lawrence Pfleeger “Software Engineering theory and practice”
International Edition, 1998
 Luigi Buglione “Misurare il Solftware”
FrancoAngeli, 1999
 Martin Fowler “UML Distilled”
Addison-Wesley, 2000
 Leszek A.Maciaszek “Sviluppo di sistemi informativi con UML”
Addison-Wesley, 2002 A.Binato, A.Fuggetta, L.Sfardini “Ingegneria del software – Creatività e metodo”
Addison-Wesley, 2006
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Cos’è
L’ingegneria del SW è un campo della scienze del computer che si occupa della
costruzione di sistemi software quanto importanti e complessi ad essere sviluppati
da equipe di ingegneri. Questi sistemi esistono spesso in più versioni e sono in
servizio per più anni.
Scienze del
computer
Teorie
Cliente
Funzioni
del
computer
Problema
Ingegneria del
Software
Strumenti e
Tecniche per
Risolvere il
problema
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Cos’è
• Metodi  procedure formali
• Strumenti
• Procedura  combinazione di strumenti e tecniche
• Paradigma  style
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I primi passi nell’
ingegneria del software
Apparse negli anni 70 per rispondere alla “crisi del software” quando si è
Reso conto che il SW superava il costo materiale (oggi lo supera ampiamente).
Costo SW vs HW
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Crisi del SW
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I primi passi del
sviluppo software
‘50-’65 (programmer)
• Elaborazione batch
• Distribuzione limitata
• Software personalizzato, scritto da una sola persona, motivata, esperta
‘65-’73 (software engineering / software crisis)
• Scalare da sistemi SW piccoli a grandi
• Tempo reale, multiutenza
• Basi dati
• Pacchetti software commerciali
• Turn-over del programmatore
• Cambiamenti nel SW difficili da gestire
gestione
strumenti
metodi
tecniche
‘73-’88
• Sistemi distribuiti
• Hardware a basso costo
• Crescita del mercato
• Ricerca
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I primi passi del
sviluppo software (2)
’87- …
• Sistemi da scrivania potenti
• Tecnologia oggetto
• Strumenti di 4 generazione
• Sistemi esperti / Reti neurali
• Elaborazione parallela
• Rete web
• Open-source
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Crisi del SW: una sfida permanente
Matenimento e evoluzione dei SW specifici
. adattamento ai nuovi bisogni dei clienti e dell’impresa
. gestione dell’organizzazione del sw
Eterogeneità dei sistemi
. messa in rete di sistemi ibridi
. portabilità SW su varie piattaforme (windows, linux, ...)
Sistemi più complessi (millioni di linee di codice, migliaiai di tabelle
nelle basi di dati, e sono eseguiti da numerosi calcolatori)
Se queste sfide non vengono affrontate presto, i sistemi sono consegnati in ritardo,
costano più del previsto, e con un livello di qualità inaccettabilmente povero.
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Definizioni
Definizione 1
Disciplina di scienze del computer che offre i metodi e le tecniche
per sviluppare e mantenere la qualità di un software,
In sintesi una disciplina che consente di risolvere un problema
Definizione 2
E’ lo studio dei principi, metodi e strumenti per sviluppare e mantenere
i sistemi software
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Definizione IEEE
IEEE std 610.12-1990’s Standard Glossary of Software Engineering Terminology
Applicazione di un approccio sistematico, disciplinato e quantificabile per
lo sviluppo, l’operatività e la manutenzione del software
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Cambiamenti in ING. SW
Pb Waterfall
Tecno. Oggetto
Reuso
Desktop Computing
Cambiamenti in
Ingegneria
del Software
Economia
Tempo mercato
Rete
Interfaccia utente
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Esempi fallimenti
Servizio ambulanze per London
Pb
500 pazienti al giorno per 750 veicoli
Unificazione di 3 servizi, ottimizzazione di percorsi
Guida vocale degli autisti
Risultati
3 versioni, costo totale 11 000 000 Euro
L’ultima versione abbandonata dopo soli 3 giorni d’uso
Analisi errata del problema. Memoria non liberata.
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Esempi fallimenti
Oslo (’93)
Errore sistema di conto dei voti
Nuove elezioni
Aeroporto Denver (’94)
Sistema di smistamento dei bagagli
Inaugurazione dell’aeroporto ritardata di 18 mesi
$ 1 000 000 al giorno di perdita (costi + mancati guadagni)
Realizzazione difettosa
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Esempi fallimenti
Ariane V (’95)
Esplosione in volo – costo di 5,8 Miliardi di Euro
Conversione da un numero floating point di 64-bit a signed integer di 16-bit .
Alcuni moduli ripresi da Ariane IV senza nuova validazione.
Mars Climate Orbiter & Mars Polar Lander (’99)
Difetti nel software hanno causato il fallimento delle missioni. Errore nel calcolo del’orbito:
misure di unità anglosassoni piuttosto che metriche.
Costo di 120 M$
Therac-25
Macchinario per la radioterapia. Trattamento con 16,000–25,000 rad al posto di 180. 5 morti
Errori di programmazione nel controllo della tastiera.
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Esempi fallimenti
Y2K Bug 2000
Anno codificato su 2 caratteri
Costo sarebbe di 300 Miliardi $
California Department of Motor Vehicles (DMV)
Introduzione nuove tecnologie nella gestione delle patente
Progetto interrotto in 93 dopo un costo di 45 Milioni $
Progetto volontarie ma non convincente per gli utenti come i dirigente
Specifiche anche confuse
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Statistica progetti
Standish Group CHAOS report. - 2009
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Statistica progetti
Standish Group International, Inc. - 2008
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Fallimento
Progetti iniziati abbandonati:
•
Non conformità (non rispetto capitolato d’oneri)
•
Non adeguazione della realizzazione rispetto al bisogno finale
•
Ritardo troppo importante
•
90% superanno il budget (50% hanno costato di più)
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Principali cause di fallimenti
➟Complessità
➟Cambiamenti (costo 10 volte più elevato se in fase di sviluppo
piuttosto che in partenza, 100 se in fase di produzione). Il SW non si
consuma ma diventa obsoleto.
➟Importanza mantenimento sotto stimato
➟Debolezza dei tests
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Apporto dell’ingegneria del software
Hotel Hyatt
Sistema di prenotazione
Risultati
Riuscita grazia coinvolgimento utenti, sostegno dirigenti
Specifiche chiare e definizione modulare del progetto
31 % progetti falliti in 1995
18 % progetti falliti in 2004
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Obiettivi dell’ingegneria del software
L’ingegneria del SW si preoccupa dei processi di fabbricazione del SW,
In modo che i criteri seguenti siano soddisfatti:
➟Sistema fabbricato corrisponde ai bisogni degli utenti
➟Qualità corrisponde al contratto iniziale (validità, affidabilità,
robustezza, riusabilità, tracciabilità,…).
➟I costi rimangono nei limiti previsti all’origine
➟I tempi rimangono nei limiti previsti all’origine
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Tipi di sistemi a produrre
•Importanti sistemi di gestione (sistemi d’informazione); spesso sistemi
transazionale costruiti su db centrale
• Sistemi tempi reali che devono rispondere a degli eventi nei limiti di tempo
predefiniti e stretti.
• Sistemi distribuiti su rete di macchine (distribuzione dei dati e/o trattamenti),
“nuove architetture” legate ad internet.
• Embedded system e sistemi critici interfacciati con un sistema da controllare (es:
aeronautica, centrali nucleari,…).
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Chi è coinvolto ?
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